農產品物流配送中心選址模型研究及實證分析

孟祥錕

【摘要】農業是我國國民經濟的一項根底產業，在促進國家經濟體制不斷完善的基礎上發揮著舉足輕重的作用。但是農產品的種類各式各樣，并且區域性過剩，生產地與需求地分散，賣難買難，為實現均勻分配，自然少不了運輸配送。鑒于農產品自身具有的特殊性（如：易腐易爛等），所以，為降低農產品在運輸配送過程中的貨損率及配送難度，合理的選擇農產品物流配送中心顯得尤為重要。農產品物流配送中心選擇恰當，不僅可以降低物流總成本，還可以提高物流系統的整體效率。本文選擇了離散型選址模型對農產品物流配送中心進行選址，并采用了0-1整數規劃法將選址問題升華為了最小成本問題，即建立以最小成本為目標的數學優化模型。由于農產品具有易變質的特性，所以在建立目標函數時加入了因變質而帶來的貨損成本，即建立集運輸成本、管理成本、貨損成本于一體的選址模型。為證實所建模型的科學合理性，計劃通過所擬算例進行實證分析，選址模型的求解借助于LINGO軟件，并參照選址結果來獲得符合要求且所耗成本最小的配送中心。

【關鍵詞】農產品物流;配送中心選址;離散型;0-1整數規劃;LINGO

1、 緒論

1.1 研究背景

作為農產品生產及消費大國的中國，在2020年2月的中央一號文件中明確指出：國務院要抓好“三農”領域的重點工作，確保如期實現全面建成小康社會。近年來我國的農業生產總值以井噴之勢發展著，農業發展飛快，表明著中國未來的農產品市場潛力無窮，同時也從側面反映出農產品的分銷已然成為亟待解決的問題。

物流在促進國家經濟快速發展的過程中發揮著重要作用。龐大的農產品市場對農產品物流的呼吁聲也越來越大，甚至占據大份額的商品流通。農業產出物是農產品物流的服務對象，大量學術文獻依據農產品的特性進行了大量的物流研究，力圖改善農產品物流的發展。而從政府所提出的政策以及學術研究方面來看，我國農產品物流仍處于初步發展階段，在不斷進步的過程中仍有許多方面需要改進，如：運輸成本過高、物流效率較低、浪費及變質率大等。實際上，農產品物流的終極目標是使不計其數的農家將生產出的農產品以效益最大的方式投遞到消費者的手中。而實現這一過程的最重要環節之一便是對農產品物流配送中心進行合理選擇，以期對整個系統進行升級優化。

1.2 研究目的及意義

我國農產品的物流內容龐雜，整個農產品物流網絡較為煩瑣，農產品從生產領域向消費者的平穩運輸已經成為一個非常值得關注和研究的問題。要改善我國的農產品物流，有三個目的首先應該達到：首先是在物流的構成中能夠使農產品增值;其次是提高農業在整個產業中的效益，并降低農產品在物流流通中的成本;最后是使任何農業產出物都能實現其應有的價值和使用價值。

對農產品物流配送中心進行合理選址被選為達到上述三個目的的重要突破口。農業經濟雖然得到了穩步提升，但是農產品卻存在著地區分配不均勻的問題。無論是“買”還是“賣”，都存在著一定的困難，且在運輸配送的過程中變質率極高，所以如何降低農產品的貨損及浪費成為農產品在運輸配送過程中亟待解決的問題。配送中心是連接供應商與消費者之間的紐帶，正確選擇農產品物流配送中心對于大大提高消費者滿意度和農產品配送效率具有重要的研究意義。

農產品物流配送中心的建設有利于整個物流網絡的規范化管理，并提高農產品的配送質量。大多種類的農產品對時間非常敏感，具體表現在：一農產品不像其他產品，其保質期短，并且對存儲環境有特殊要求;二農產品的生產具有季節性，很難使集中供應與常年穩定消費保持一定的平衡。非常明顯，這些特性都會給農產品物流的順利進行造成障礙。為了確保農產品在配送過程中不出現差池，需要十分注重農產品物流配送中心的選址問題。

因此，深入學習農產品物流配送中心的選址模型、優化選址結果對更好的提高消費者滿意度、使農產品的變質率只降不升、提高農產品的效益等就有著格外重要實踐意義。

2、 理論知識研究

2.1 農產品物流理論研究

2.1.1 農產品物流的概念

農產品物流是物流的一個分支。關于物流，許多中國學者已經做出多種定義，但定義的本質大同小異。其中中國物流術語標準將物流定義為：物流是從供應地點向收貨地點的實際流動過程。這一過程在為滿足顧客需要而進行切實服務時集結了物流的各項功能。

根據物流的概念，擴展了農產品物流的概念理解。《中國物流發展報告》將農產品物流定義為：農產品物流是農業銷售物流，這是由于銷售活動導致的農產品在供應方和需求方之間的實際流動。這些活動包括農產品銷售和運輸、滿足農產品消費需求的流通和加工等。根據以上理論經驗，本文將農產品物流定義為：從供應地到需求地運輸農產品以滿足消費者需求的過程，并且這是一個創造時間效用與空間效用的過程。

2.1.2 農產品物流的特點

農產品物流作為物流的一個分支，除了具有常規物流的一般功能和特點外，本身還具有一些特殊性，主要表現在以下幾個方面：

（1）農產品物流品類繁多且數量巨大。

我國地形及氣候條件復雜，也正是因為這些環境條件，使得我國農產品種類應有盡有，大致包括糧食、棉花、油料、畜牧類、果蔬、水產品等。據國家統計局統計，2018年我國糧食產量達到65789.2萬噸、棉花610.3萬噸、油料3433.4萬噸、水果25688.4萬噸、肉類8624.6萬噸、水產品6457.7萬噸等。而這些農產品投入市場后，勢必會形成龐大的農產品物流體系。

（2）農產品物流具有較強的周期性和季節性。

不同地區、不同季節所盛產的農產品不同。農產品受氣候影響較大，因此農產品物流會呈現出一定的季節性。同時，一旦某一季節的農產品成熟，其物流量就會增加，而過了這一季節，物流量就會急劇下降，波動性較大。而出現這樣的周期性是因為農產品非高峰季節交替出現，集中供求與常年穩定消費之間出現了背反現象。

（3）農產品物流具有一定的風險性。

其一，與普通產品不同，農產品的保鮮保質期較短且時效性較強不宜久存，如果農產品無法在有效的時間內運送至目的地，那么農產品腐爛變質將會是不可避免的現象，致使農產品遭到貶值。其二，雖然農產品本身具有季節性，但是消費者對農產品的需求卻是常年穩定，農產品需要一定的庫存，這使得農產品在供給時可能會出現牛鞭效應。因此，農產品物流具有一定的風險性，而為了降低風險、使農產品價值得到最完美的利用，最有效的途徑之一是上下游之間的無縫連接，而配送中心則成為了其中的一個重要樞紐。

（4）農產品物流對物流技術的要求很高

農產品物流對物流技術的要求很高，具體表現在：農產品大都是有機物，物流難度極大，這大大提高了對物流各個環節的技術要求;與其他產品相比，農產品外型不一且價值不高，為提高競爭力需要對物流的各項功能用到極致，這對物流技術而言是個極大的考驗。

2.2 配送中心的理論研究

2.2.1 配送中心的概念

《物流術語國家標準》將配送定義為：根據用戶的要求進行物流活動，例如揀選、加工、包裝、分割、組裝等，并且要在經濟合理區域范圍內，按時交貨到指定地點。可以理解為：根據消費者的訂貨需求，在倉庫、物流中心等物流節點進行分類和分配，并以合理的方式將其交付給消費者的過程。

《物流企業操作指南》將配送中心定義為：接受訂單并對采購或運送到的貨物進行分揀、加工、包裝、配送等處理的物流服務機構。即可以理解為專門從事配送分銷業務的物流基地。

作為物流樞紐的配送中心能夠組織物品的供應或銷售，能夠利用空間效用、時間效用提高物流系統服務水平、降低企業經營成本，使管理從無序到有序，以至使農產品物流的服務質量更加完善。

2.2.2 配送中心的功能

配送中心在整個配送活動中起到擔當作用，依據配送中心的概念，可以將配送中心的功能歸納為以下幾點：

（1）運輸功能

配送中心的主要功能是運輸，利用先進的技術和設備、采用適當的運輸方式及運輸路線，將配好的物品按照要求送至消費者手中。

（2）集貨功能

配送中心為實現按需配貨，需從供應商購進大量品種的商品，并調節貨物供應與需求以優化資源配置。

（3）儲存功能

為了確保持續的配送活動，配送中心應確保一定數量的貨物儲備，并做好倉儲工作。

（4）裝卸搬運功能

為降低貨物在搬運裝卸過程中的損壞率，配送中心需要嚴格把控裝卸搬運的技術水平，從長遠來看，技術水平的提高不但可以加快貨物的流通速度，還能在一定程度上降低物流成本。

3、 農產品物流配送中心選址模型的構建

3.1 選址原則

如何合理地選擇農產品物流配送中心，即應遵循怎樣的原則，是每一個從事農產品物流行業或研究農產品物流的人們所應思考的問題。為選擇合理，農產品物流配送中心選址時應以適應性、經濟性、協調性、戰略性、競爭性等為原則，具體如下：

（1）適應性原則

物流配送中心的選址在遇到內外部的突發情況時，應具備較強的適應能力。例如：國家經濟政策和發展準則發生調整、物流資源和供需分配與預期不符等。

（2）經濟性原則

農產品物流配送中心的選址要考慮成本控制問題，收益大于成本，以總費用最低為原則。農產品物流配送中心的選址影響著未來的物流活動及物流運營。

（3）協調性原則

以整體的觀點看待農產品物流配送中心的選址，從系統的角度出發，將整個物流網絡作為一個大系統，使物流過程的各個部分相協調、地區分布相協調、物流的技術水平相協調等。

3.2 模型構建

3.2.1 模型假設及參數值的確定

物流配送中心的選址模型有離散型選址模型和連續型選址模型兩種，由于在選址時會有多種客觀條件的限制，往往是在多個備選點中選擇合適的區域。因此，本文選擇使用0-1整數規劃法的離散型選址模型，即在某一特定區域內其需求點與備選點的位置及個數是確定的，在各項需求得到滿足的前提下，把農產品物流配送中心的選址問題升華為最小成本問題，以使總成本最小，資源得到最佳配置。

所建模型的假設有以下內容：

①只考慮一種類型的農產品，即單產品多個備選地址的決策選址模型;

②運輸成本由運輸距離及運輸量來確定。

算例分析時可確定的參數值：

①需求地個數確定、需求量確定、地理位置確定;

②供應地至配送中心、配送中心至需求地的運輸成本確定;

③農產品的變質率為確定值，θ=0.004即;

④配送中心容量及供應能力確定，且可以滿足各方面的需求。

3.2.2 模型建立

模型特色說明：本模型是建立在前學者模型的基礎上進行改進的。首先，在目標函數中加入了因農產品變質而帶來的貨損成本，且貨損成本的計算方式不同于其他學者在研究配送中心選址時所采用的計算方式，多數學者僅考慮到新鮮度與時間之間的關系，本文所選擇的計算方式考慮到了新鮮度與時間、溫度等物理、化學因素之間的關系，因此精確度會更高;其次，在筆者所閱文獻中雖有涉及貨損成本但更多選擇的是定性分析方法，很少使用定量分析方法;最后，在約束條件中，前學者更多是一個需求地只由一個配送中心來服務，而筆者所假設的條件是一個需求地可由多個配送中心服務，此種假設更貼合實際。

4、 算例驗證

4.1 算例介紹

假設M市區有農產品供應地甲和乙兩個，即t=2;有備選地址三個，即n=3;有需求地A、B兩個，即m=2。現在要從三個備選地址中選出一定數量的地址來建設農產品物流配送中心，這些配送中心向A、B和C三個需求地提供蔬菜這一農產品且蔬菜的單位進價為400元，具體數據如下：

4.2 模型運算

本文選擇Lingo-12進行模型求解。Lingo是專門用來求解一些線形或非線性規劃模型的一種軟件，該軟件是由美國LINDO系統公司研發而來，并且所具備的功能十分強大，方便靈活，最主要的是執行速度非常快。因此，筆者認為利用該軟件求解優化模型是做出合理決策的最佳選擇。

從運算結果可以得知，備選地址1和3被選為農產品物流配送中心，并且通過上述數據所構成的物流網絡系統所得到的總成本最小，即最小物流成本為41190.26元。

運行結果的特別說明：Lingo軟件不同于Matlab等軟件可以對運行結果進行迭代次數的比較，Lingo是用來求得所建模型的一個最滿意的目標函數值及決策變量的結果。

本文所建算例切實的驗證了文章第四部分所建選址模型的正確性及合理性，能夠得到相對滿意的選址結果，以科學的理論知識體系解決了現實的管理問題。

總結：

本文在研究大量文獻的基礎上，著重對農產品物流配送中心的選址問題進行研究，并確定了文章的研究思路及研究重點。在對農產品物流的現狀及配送中心的理論做了簡單的闡述后，從農產品不同于其他產品的自身特性出發，以定量的角度分析了農產品物流配送中心的選址策略，利用0-1整數規劃法建立了集管理成本、運輸成本、貨損成本于一體的選址模型。在本文所擬算例中，依據現實狀況進行各項條件的假設，并在Lingo的運行下得到了多個備選點的優選結果，依據優選結果做出了滿意決策。如本文算例所示，算例中有三個備選地址：z1、z2、z3，根據求解結果做出1和3的選址決策。

在配送中心的選擇問題上，雖然選址模型發揮著重要作用，但在實際問題中，農產品物流配送中心的選址問題涉及到諸多不確定及難以量化的因素，如競爭對手、政府政策等。僅僅注重自身的經濟效益偏于片面，難以統籌全局，如果能夠綜合考慮各種因素，那么所建模型將更具有理論意義及實踐價值。因此，與其有關的其他問題在未來都應該得到關注并解決。

參考文獻：

[1]萬壽橋，李小勝.農產品物流的改善[J].中國物流與采購，2003，（8）：36-37.

[2]T.C.Chu，M.T.Lai. Selecting distribution centre location using an improved fuzzy MCDM Approach [J].Int J Adv Manuf Technol， 2005，26：293-299.

[3]李永新，殷春武，惠小健.農產品配送中心選址模型研究[J].安徽農業科學，2011，39（20）：12515-12516.

[4]何天龍.農產品物流配送中心選址問題研究[J].現代商業，2013，（8）：23.

[5]李志聰，施云清.農產品物流配送中心選址優化研究[J].現代營銷，2018，（1）：101-102.

[6]周萬洋.我國農產品物流配送中心存在的問題及其對策分析[J].中國管理信息員，2018，（21）：119-120.

[7]張雨，于洋.基于時間路徑的物流中心選址與優化研究[J].軟件導刊，2019，（18）：125-129.

[8]宋志蘭，黃益，孔民警等.基于TOPSIS和GRA的生鮮農產品物流配送中心選址研究[J].技術與方法，2019，（49）：49-53.

[9]姜大立，楊西龍.易腐物品配送中心連續選址模型及其遺傳算法[J].系統工程理論與實踐，2003，（2）：62-67.

[10]Gong.W.W，Li.D.L. Improved two-grade delayed particle swarm optimization （TGDPSO） for inventory facility location for perishable food distribution centers in Beijing [J].NewZealand Journal of Agricultural Research， 2007， 50： 771-779.

[11]肖建華，熊歡.基于時效性和響應性的生鮮農產品配送中心選址模型研究[J].物流技術，2011，（30）：32-34.

[12]張川，劉保政，戢守峰等.基于隨機補貨間隔和非線性變質率的易腐商品補貨模型[J].東北大學學報，2012，（33）：141-144.

[13]許湘津，曹杰等.生鮮農產品物流配送中心的選址[J].物流技術，2012，（31）：42-44.

[14]狄衛民，聶淼，王怡宏.南陽地區農產品配送中心選址研究[J].技術與方法，2013，（36）：53-56.

[15]仝好林，程國華，凌波.基于模糊決策的供應商選擇方法[J].物流工程與管理，2014，（2）：152-153.

[16]藍朝鳳，葉麗敏，胡喜生.基于GIS的農產品物流配送中心選址研究[J].物流科技，2015，（8）：60-63.

[17]衛玉成，武昌新.西安市農產品配送中心選址研究[J].經濟研究導刊，2017，（13）：22-24.

[18]王魯萍，萬校基，張麗萍.基于改進VIKOR法的生鮮農產品配送中心選址研究[J].上海管理科學，2018，（40）：22-28.

[19]李娟.易腐農產品物流配送中心選址模型[J].山東工業技術，2019，（201）：228-232

[20]國家統計局.中國統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2019.

[21]李夢覺，曹偉，謝小良.基于混合整數規劃法的農產品物流配送中心選址模型[J].統計與決策，2011，（8）：62-64.

[22]孟光華.生鮮農產品冷鏈物流配送中心選址研究[D].西安：西南交通大學碩士學位論文，2016.

[23]王勇，韋俊等.物流配送中心選址數學模型的研究和優化[J].科技咨詢，2020，（01）：215.

（本文作者單位為棗莊市交通運輸綜合執法支隊，山東省棗莊市， ?277100）